字典翻译 问答 初中 物理 皮带功能守恒的问题一平直的传送带V=2m/s匀速运动,传送带把A处的工件不断的运送到同一水平面上的B,A,B相距30米,从A处把工件轻放到传送带上,经过时间20秒能传送到B处.假设A处每隔一段时间
问题标题:
皮带功能守恒的问题一平直的传送带V=2m/s匀速运动,传送带把A处的工件不断的运送到同一水平面上的B,A,B相距30米,从A处把工件轻放到传送带上,经过时间20秒能传送到B处.假设A处每隔一段时间
问题描述:

皮带功能守恒的问题

一平直的传送带V=2m/s匀速运动,传送带把A处的工件不断的运送到同一水平面上的B,A,B相距30米,从A处把工件轻放到传送带上,经过时间20秒能传送到B处.假设A处每隔一段时间放上一工件,每小时运送工件7200个,每个工件的质量为M=2Kg,求带动传送带的电动机的平均输出功率.

答案是16W

韩智广回答:
  首先要判断工件运动状态   工件起初速度为0,放到皮带上以后被加速.如果工件速度低于皮带,将会发生相对位移从而发生摩擦使工件受力加速,并且摩擦力大小为滑动摩擦力.一旦工件速度达到皮带速度,两者之间的相对移动消失,摩擦力瞬间消失,工件将与皮带一起做匀速直线运动.从这里看出工件受力时必定为恒定的外力,所以判断出如果工件加速必为匀加速直线运动   现在还要判断一下工件在到达B点时的速度,以确定工件的运动状态是以下情况的那一种:   1.始终保持匀加速状态,到达B点时的速度还没有达到皮带的速度   2.始终保持匀加速状态,到达B点时的速度正好达到皮带的速度   3.先保持匀加速状态,在速度达到皮带的速度以后,保持皮带的速度到达B点   我们知道匀加速运动的平均速度等于初速度与末速度的平均植   1.和2.的情形中初速度为零,末速度最大为2m/s,因此这两种情况的平均速度最大为1m/s.而运动最短时间为30m÷1m/s=30s.与题目矛盾.   所以可以确定工件的运动状态为:   3.先保持匀加速状态,在速度达到皮带的速度以后,保持皮带的速度匀速运动到达B点   匀加速运动时,初速度为零,末速度为2m/s,所以平均速度为1m/s   匀速运动时,速度为2m/s   可以将工件看作先以1m/s运动,再以2m/s运动.总计运动时间20s,距离30m   可以轻易得出:   匀加速运动时(平均速度1m/s),运动时间为10s,运动距离10m   速度2m/s的匀速运动时,运动时间为10s,运动距离20m   匀加速运动过程中,速度在10s内从0达到2m/s,所以其加速度a=0.2m/s2   工件受力为F=ma=0.4N   很显然只有在匀加速运动阶段皮带才对工件做功.做功的摩擦力为F=ma=0.4N,时间t=10s,做功距离为S=V*t=2*10m=20m(特别注意:用力乘以距离计算功时,千万要用施力者的行程作为做功距离,这里就是指皮带的行程.如果用工件的行程,则表示工件对皮带所做的功,即阻力做功.因此在计算做功时千万记住一个最高原则:计算谁做的功就用谁的行程.这一点是在处理磨擦做功问题时大部分同学普遍爱出问题的地方,切记切记)   皮带对一个工件做的功为W=F*S=0.4*20J=8J   一小时内皮带共计传送了7200个工件,做的总功为8*7200J   皮带的功率为P=W÷t=8*7200J÷3600s=16w
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